Saturni kuu Enceladus on alates sellest ajast vaimustanud teadlasi Voyager 2 missioon läbis süsteemi 1981. aastal. Saladus on alles süvenenud pärast Cassini sond 2004. aastal, mis hõlmas nelja paralleelse, lineaarse lõhe avastamist lõunapooluse piirkonnas. Nende omaduste hüüdnimi oli "Tiigertriibud" nende välimuse ja selle poolest, kuidas nad ülejäänud pinnast eristuvad.
Alates avastusest on teadlased püüdnud vastata, mis need on ja mis neid kõigepealt lõi. Õnneks on Carnegie Teaduste Instituudi juhitud uued uuringud paljastanud nende lõhede füüsika. See hõlmab seda, kuidas need on seotud Kuu varitsusaktiivsusega, miks nad ilmuvad Enceladuse lõunapooluse ümber ja miks teistel kehadel pole sarnaseid jooni.
Uuring, mis ilmus hiljuti ajakirjas Looduse astronoomia, juhatas Doug Hemingway - Carnegie stipendiaat instituudi maapealse magnetismi osakonnas. Temaga liitusid planeediteadlased Maxwell Rudolph California ülikoolist Davis ja Michael Manga California Berkeley ülikoolist.
Uurimise huvides kasutas meeskond Enceladusu geofüüsikalisi mudeleid, et uurida füüsilisi jõude, mis võimaldasid tiigri triipudel moodustuda ja aja jooksul paigale jääda. Erilist huvi pakkus põhjus, miks need triibud esinevad ainult Kuu lõunapoolusel ja miks nad on nii ühtlaselt paigutatud. Nagu Hemingway selgitas:
„Esmakordselt Cassini missioonil Saturni nähes on need triibud justkui midagi muud meie Päikesesüsteemis teada. Need on paralleelsed ja ühtlaselt paigutatud, umbes 130 kilomeetrit pikad ja 35 kilomeetri kaugusel üksteisest. Neid teeb eriti huvitavaks see, et nad purskavad pidevalt vesijääga, isegi kui me räägime. Ühelgi teisel jäisel planeedil ega kuul pole midagi päris sarnast. ”
Vastus esimesele küsimusele osutus üsna huvitavaks. Ilmselt selgus mudelitest, et triibud moodustavad lõhed võisid tekkida mõlemal poolusel, need moodustusid kõigepealt lõunapoolusel. Nende olemasolu põhjus on seevastu seotud Enceladuse interaktsiooni Saturniga ja selle orbiidi ekstsentrilisusega.
Selle lagundamiseks kulub Enceladusel Saturni ühe orbiidi orbiidi täitmiseks pisut üle päeva (kui täpsus on 1.37). 2: 1 keskmise liikumisega orbitaalresonantsi tõttu, mis tal on koos naabruses asuva Dioniga, kogeb Enceladus oma orbiidil ekstsentrilisust (0,0047), liikudes 236 918 km (147,214 mi) lähimal (periapsis) 239,156 km-ni (148 605 mi). ) kõige kaugemal (apopsis).
Selle ekstsentrilisuse tõttu Enceladus venib ja paindub, põhjustades sisemise soojenemise ja geotermilise aktiivsuse. See protsess on see, mis võimaldab Enceladusel säilitada sisemise ookeani oma südamiku-vahevööndi piiril. Just postide juures on selle gravitatsiooniliselt põhjustatud deformatsiooni suurimad tagajärjed tunda, mistõttu jääkiht on siin õhem ja tekivad lõhed.
See protsess viib ka jahutusperioodideni, mille jooksul külmub osa Enceladuse maa-alusest ookeanist. See sulatamine ja külmumine põhjustab jääkihi altpoolt paksenema ja õhukeseks muutuma, põhjustades rõhumuutusi, mis põhjustavad pragusid. Kuna jääkiht on postide juures õhem, on see kõige tõenäolisem lõhenemiseks, mis viib Tiigri triipudeni.
Need omadused pärinevad linnadest, mis on toodud araabia rahvajuttude kogumikus Araabia ööd: Alexandria Sulcus, Kairo Sulcus, Baghdad Sulcus ja Damascus Sulcus. Meeskond usub, et kõigepealt tekkis Bagdadi Sulcuse lõhe ja pärast seda see ei külmunud uuesti. See võimaldas veepritsidel purskuda seestpoolt, mis põhjustas lõpuks veel kolme paralleelse lõhe tekkimise.
Põhimõtteliselt pärast kuu pinnalt pritsitud veekogusid külmub need kosmoses uuesti ja paigutatakse pinnale lumena tagasi. Kuna Bagdadi lõhe servadesse kogunes lund, lisas kogunenud mass jääle veel ühe rõhuallika. Nagu Max Rudolph selgitas, ei selgu mitte ainult see, kuidas need lõhed moodustusid, vaid ka see, miks need üksteisega paralleelselt kulgevad.
"Meie mudel selgitab pragude regulaarset vahekaugust," ütles ta. "See põhjustas jääkatte paindumise täpselt nii palju, et see asus umbes 35 kilomeetri kaugusel paralleelsest praost."
Sama mehhanism selgitab, miks Enceladuse lõhed jäävad lahti ja purskavad pidevalt veega. Kuu loodete vastasmõju Saturniga viib pideva venituse ja paindumise tsüklini. See hoiab ära lõhede sulgumise ja tagab selle asemel, et neil tekiks korrapärane laienemis- ja ahenemismuster.
Miks see juhtub Enceladusel ja mitte teistel kuudel - nagu Ganymede, Europa, Titan ja muudel „ookeanimaailmadel“ -, mis langevad mõõtu. Suurematel kuudel on tugevam gravitatsioon, mis hoiab ära loodete vastasmõjude põhjustatud murdude avanemise kogu siseruumini. Seega on Enceladus ainus teadaolev jäine kuu, kus võib esineda Tiigri triipe. Nagu Hemingway seda iseloomustas:
„Kuna just tänu nendele lõhedele oleme saanud proovida ja uurida Enceladuse maa-alust ookeani, mida armastavad astrobioloogid, pidasime oluliseks mõista neid moodustavaid ja neid toetavaid jõude. Meie modelleeritud Kuu jäise koorega kogetud füüsikaliste mõjude osas osutatakse potentsiaalselt unikaalsele sündmuste ja protsesside jadale, mis võimaldaks neil eristatavatel triipidel eksisteerida. "
Järgnevatel aastakümnetel loodetakse saata Saturni süsteemi veel üks missioon Enceladusse lähemalt uurima. Juba on andmed saadud Cassini on kinnitanud, et selle lõhedest purskavad pritsmed sisaldavad orgaanilisi molekule. Tulevased missioonid püüavad kindlaks teha, kas maaväline maaelu eksisteerib ka Kuu jäise pinna all.
